Published: 4:41 p.m. PST Jan 10, 2023 | Updated: 5:37 p.m. PST Jan 10, 2023
重大亮點
- NMN 能減少幹細胞中的細胞衰老—一種促進衰老的休眠細胞狀態，並增加粒線體功能。
- NMN 對粒線體和細胞衰老的影響受 sirtuin 3 (Sirt3) 活性增加的影響—這是一種有助於調節粒線體的保護蛋白。
幹細胞因其在再生醫學中的潛在應用而獲得了極大的關注。它們擁有自我更新的特性，被證明有助於組織癒合和軟骨再生。然而，幹細胞的再生潛力受到細胞衰老的嚴重影響，細胞衰老發生在幹細胞生長的後期階段。因此，找到延緩生長中的幹細胞衰老的方法，對維持其治療潛力至關重要。
現在，來自中國吉林大學的研究人員在學術期刊《國際分子科學期刊》( International Journal of Molecular Sciences)上發表論文報告說，煙酰胺單核苷酸（NMN）可以減弱後期幹細胞的衰老。 Wang及其同事表明，用 NMN 介入衰老幹細胞可以限制衰老細胞的負擔，並促進粒線體功能，這是延遲衰老的關鍵。值得注意的是，研究人員證明 NMN 的有益作用依賴於Sirt3的激活，突出了一種潛在的作用機制。
NMN 促進粒線體並降低衰老幹細胞的衰老
粒線體功能障礙阻礙了 ATP 的生產，ATP 是我們細胞的能量貨幣。此外，它們會加劇活性氧（ROS）的產生，活性氧是一種會引起氧化應激的有害化合物。這些後果是已知的加速衰老的驅動因素，並已被證明能促進細胞的衰老。考慮到這一點，研究人員考察了用 NMN 介入衰老幹細胞是否能改善粒線體功能並限制衰老細胞負擔。
在介入之前，衰老幹細胞表現出 ATP 的生成減少和 ROS 水平增加的現象，表明粒線體功能不佳。NMN 介入後，衰老幹細胞的 ATP 的生成顯著增加，ROS 水平顯著降低。此外，NMN 的介入降低了衰老幹細胞中的衰老細胞數量。綜上所述，初步研究結果表明，NMN通過恢復粒線體功能來減輕細胞衰老。
(Wang et al., 2022 | Int. J. Mol. Sci.) NMN 增加 ATP，減少 ROS，並減少衰老。 在介入之前，老年幹細胞 (LP) 具有較低的 ATP 水平（左）、更多的 ROS（中）和增加的衰老（右）。 然而，用 NMN (LP+NMN) 介入老年幹細胞可恢復 ATP、降低 ROS 並限制衰老。
NMN 的有益作用依賴於 Sirt3 的激活
長壽基因 Sirt3 是一種關鍵的粒線體蛋白，有助於調節氧化壓力，並在ATP生產中發揮關鍵作用。鑑於 Sirt3 參與這些關鍵過程，Wang及其同事測試了 NMN 是否改變了衰老幹細胞中的Sirt3活性。因此，在用 NMN 介入的衰老幹細胞中，Sirt3的活性明顯較高，突出了 Sirt3 激活與 NMN 介入後觀察到的粒線體益處之間的潛在聯繫。
為了進一步闡明 Sirt3 的激活是否控制 NMN 對粒線體的益處，研究人員檢查了在衰老幹細胞中抑制 Sirt3 蛋白是否會逆轉 NMN 在介入後對粒線體的影響。結果顯示，阻斷 Sirt3 可消除 NMN 的作用，這表明NMN的作用是由 Sirt3 介導的。
總的來說，這些發現突出了一個潛在的機制，該機制將 Sirt3 激活、健康的粒線體和衰老幹細胞的衰老減少聯繫起來。
(Wang et al., 2022 | Int. J. Mol. Sci.) NMN 增加 Sirt3 活性。 未經介入的幹細胞 (LP) 中的 Sirt3 mRNA（左）和蛋白質（右）水平低於 NMN 介入後的幹細胞 (LP+NMN)。
Sirtuin 的激活和長壽
研究繼續證明長壽基因 Sirtuins 在延長壽命方面的重要性。值得注意的是，sirtuins 對於修復和維護我們的基因藍圖（DNA）的完整性至關重要，而基因藍圖一旦受損，就會引發大多數與年齡有關的疾病。然而，sirtuins 需要 NAD+ 才能激活。因此，像 NMN 這樣的 NAD+ 前體是激發 sirtuins 健康促進作用的主要候選人。在本研究中，NMN 能夠增強線粒體功能，並通過 Sirt3 調節減少幹細胞衰老，這表明 NAD+ 前體能夠恢復幹細胞的治療潛力，並通過激活sirtuins延遲衰老特徵。
參考文獻
Wang H, Sun Y, Pi C, Yu X, Gao X, Zhang C, Sun H, Zhang H, Shi Y, He X. Nicotinamide Mononucleotide Supplementation Improves Mitochondrial Dysfunction and Rescues Cellular Senescence by NAD+/Sirt3 Pathway in Mesenchymal Stem Cells. International Journal of Molecular Sciences. 2022; 23(23):14739. https://doi.org/10.3390/ijms232314739
文章來源
https://www.nmn.com/news/new-study-shows-nmn-rejuvenates-stem-cells-and-mitochondria-by-activating-longevity-protein